[发明专利]一种锂电池用低水分陶瓷隔膜制备方法

说明书

本发明公开了一种锂电池用低水分陶瓷隔膜制备方法，所述锂电池用低水分陶瓷隔膜制备方法包括以下步骤：S1:CY‑242原液制备；S2:低水分陶瓷浆料制备；S3:涂布，该锂电池用低水分陶瓷隔膜制备方法，通过通过将有机改性陶瓷粉料制备成水性浆料后，涂布在锂离子电池隔膜表面形成陶瓷隔膜，具有吸水性能低，在生产、运输和使用过程中不吸附水分、杂质，不易脱落的优点，保证了锂电池隔膜制备的电性能和安全性能；该低水分陶瓷隔膜在组装成锂电池隔膜后进行封装之前通常会进行烘烤工序，这样可以将锂电池隔膜吸收的水分，通过这个工序烘烤出来，从而减少锂电池隔膜中的水分，使得锂电池隔膜相比同类产品具有更高的容量和更好的循环稳定性。

技术领域

本发明涉及锂电池用低水分陶瓷隔膜制备方法技术领域，具体为一种锂电池用低水分陶瓷隔膜制备方法。

背景技术

锂离子电池由于具有能量密度大，工作温度范围宽，放电平稳存储时间长，存储及循环使用时间长的有点，因此目前被广泛应用于电脑、汽车和手机等诸多电子技术领域。而锂离子电池的组成主要包括正负极材料、电解液和隔膜四大关键材料；目前，聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)等聚烯烃材料是锂离子电池隔膜的主要基体材料，但无论聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)还是其他热塑性高分子材料，在接近熔点时均会因熔化而收缩变形，给锂离子电池的安全性带来潜在隐患。若要满足未来高功率动力类锂离子电池的需求，锂离子电池隔膜需考虑进一步提升热稳定温度的限制范围。在现有基体材料体系的基础上，通过涂覆陶瓷涂层的方式，是目前隔膜材料研发的重要方向。目前市场上用的陶瓷隔膜是氧化铝附着在基膜上，用以增强基膜的耐高温性能。但目前锂离子电池隔膜用陶瓷浆料存在的浆料体系水分含量高问题，隔膜水分含量偏高，会使电池产生气体，电池内部压力增大，使电池容量下降，放电效果差，影响电池性能。

发明内容

（一）解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种锂电池用低水分陶瓷隔膜制备方法，具备以下所述等优点，解决了上述背景技术中所述的问题。

（二）技术方案

为实现上述上述背景技术中所述的目的，本发明提供如下技术方案：一种锂电池用低水分陶瓷隔膜制备方法，所述锂电池用低水分陶瓷隔膜制备方法包括以下步骤：

S1:CY-242原液制备； S2:低水分陶瓷浆料制备；

S3:涂布。

优选的，所述S1中，CY-242原液制备：将三氧化二铝粉末、去离子水、聚丙烯酸铵盐和羧甲基纤维素钠水溶液混合搅拌后，在球磨机中球磨至目标粒径 D90:1.6~2.0，制备得到CY-242原液。

优选的，所述S2中，低水分陶瓷浆料制备：将CY-242原液、聚丙烯酸铵盐、聚醚改性有机硅聚合物、水性丙烯酸乳液A、水性丙烯酸乳液B及羧甲基纤维素钠水溶液，混合搅拌后，在转速为800rpm的条件下研磨至目标粒径D90:1.6~2.0，然后根据固含量30-50%及粘度60-120Mpa·s的要求加入一定量去离子水和羧甲基纤维素钠水溶液，制备得到低水分陶瓷浆料。

优选的，所述S3中，涂布：将制备得到的低水分陶瓷浆料涂布于厚度为12μm的聚烯烃微孔膜上，在温度为40-80℃的烘箱内烘干后得到低水分陶瓷涂覆隔膜，陶瓷涂层厚度为2-5μm，涂布速度为10-80m/min。

优选的，所述水性丙烯酸乳液A和水性丙烯酸乳液B为纯丙乳液、苯丙乳液中的一种或几种，其中水性丙烯酸乳液A玻璃化温度为TG=-10℃，水性丙烯酸乳液B玻璃化温度为TG=5℃。

优选的，所述低水分陶瓷浆料制备的条件包括： 先将陶瓷粉料加热温度80～100℃，12-48小时进行抽真空除水；然后将陶瓷粉料浸渍到聚合物单体溶剂中1-7天，使其充分浸渍；再接着取出后在60～100℃下，反应0.5～2小时，使陶瓷粉料孔中附着上有机低聚物；最后进行真空干燥，制成有机改性陶瓷粉料；以及聚合物单体溶剂由80~120重量份的聚合物单体和0.1~5重量份的引发剂组成。